قد تحاول خلايا الدماغ فعليًا التنبؤ بالمستقبل أثناء النوم

إن الخلايا العصبية التي تنشط داخل مركز الذاكرة في الدماغ أثناء نومنا قد لا تكون مجرد إعادة النظر في تجارب الماضي. ووفقاً لدراسة جديدة، فمن الممكن أيضاً أن يتطلعوا إلى المستقبل، ويتدربون على نشاط لم يحدث بعد.

وقام فريق بقيادة باحثين من جامعة ميشيغان بتحليل قراءات موجات الدماغ من الفئران خلال أوقات اليقظة وأوقات النوم. تم أخذ القراءات قبل وأثناء وبعد مواجهة الحيوانات لتحديات المتاهة من أجل تقييم تفضيلات الخلايا العصبية أثناء وجودها خارج المتاهة، مثل فترات الراحة.

“لقد تعاملنا مع هذا التحدي من خلال ربط نشاط كل خلية عصبية على حدة بنشاط جميع الخلايا العصبية الأخرى“،” يقول طبيب التخدير كامران ديبا من جامعة ميشيغان.

“إن القدرة على تتبع تفضيلات الخلايا العصبية حتى بدون وجود حافز كانت بمثابة إنجاز مهم بالنسبة لنا.”

يعني النهج الجديد أنه بالإضافة إلى ربط المساحات المادية في المتاهة بنشاط عصبي محدد في الوقت الفعلي، يمكن للفريق أيضًا العمل بشكل عكسي ورسم خريطة لنشاط الخلايا العصبية إلى نقاط في المتاهة بينما كانت الفئران نائمة.

وقد أصبح هذا ممكنا من خلال أ التعلم الالي عملية تقييم علاقات الخلايا العصبية مع بعضها البعض بدلاً من النظر إليها بشكل منفصل. بناء على إطلاق الخلايا العصبية أثناء النوم ثم مرة أخرى خلال محاولة المتاهة التالية، لم تكن الفئران تحلم فقط بالأماكن التي زارتها بالفعل في المتاهة، ولكنها كانت تعمل أيضًا على إيجاد طرق جديدة محتملة.

هذه هي النتائج الهامة في دراسة الضبط المكاني، الطريقة التي يرتبط بها نشاط خلايا عصبية معينة بأماكن محددة. هذا الضبط هو عملية ديناميكية، ويبدو أن الدماغ النائم متورط فيها.

عندما أُعيدت الفئران إلى المتاهة بعد النوم، كان النشاط العصبي الذي تم قياسه أثناء سباتها ينبئ إلى حد ما بالطرق الجديدة التي استكشفت بها الفئران محيطها. لم تكن التطابقات دقيقة، لكنها كانت قريبة بما يكفي للتلميح إلى وجود علاقة بين الأحلام والنوايا المستقبلية.

“يمكننا أن نرى هذه التغييرات الأخرى تحدث أثناء النوم، وعندما نعيد الحيوانات إلى البيئة مرة أخرى، يمكننا التحقق من أن هذه التغييرات تعكس حقًا شيئًا تم تعلمه أثناء نوم الحيوانات.” يقول عالم الأعصاب كاليب كيمير، من جامعة رايس في الولايات المتحدة.

“يبدو الأمر كما لو أن التعرض الثاني للفضاء يحدث بالفعل أثناء نوم الحيوان.”

لقد ثبت أن النوم يساعدنا على تكوين الذكرياتوعلى الرغم من أن هذه الدراسة نظرت فقط إلى الفئران، فمن المحتمل أن شيئًا مشابهًا يحدث في أدمغة الإنسان: نوع من التدريب على المغامرات المستقبلية.

إن ما يحدث داخل أدمغتنا النائمة لا يزال مذهلًا – مما يؤثر على كل شيء بدءًا من الطريقة التي نتعلم بها وحتى كيفية الحفاظ على أمان الدماغ – وتوفر هذه الدراسة الأخيرة مزيدًا من الرؤية.

“ليس بالضرورة أن الشيء الوحيد الذي تفعله هذه الخلايا العصبية أثناء النوم هو تثبيت ذاكرة التجربة.” يقول كيميري. “اتضح أن بعض الخلايا العصبية تقوم في نهاية المطاف بشيء آخر.”

وقد تم نشر البحث في طبيعة.